高中物理人教版選修34　122　波的形成　教學(xué)設(shè)計

1、12.2波的形成教案設(shè)計一、 教案背景1，面向?qū)W生： 中學(xué) 小學(xué) 2，學(xué)科：物理2，課時：13，學(xué)生課前準(zhǔn)備：學(xué)生分成小組一、 課前預(yù)習(xí)了解二、 完成課后習(xí)題二、 教學(xué)課題波的形成知識技能目標(biāo)目標(biāo) ：1、了解機(jī)械波的形成2、正確理解橫波的形成過程3、掌握振動與波區(qū)別和聯(lián)系、會運(yùn)用機(jī)械波知識解決有關(guān)問題、4、理解橫波的傳播規(guī)律過程與方法目標(biāo) 利用思考-探究-觀察-分析式學(xué)習(xí)的過程方法讓學(xué)生去認(rèn)識機(jī)械波。情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際及動手的實踐能力2、培養(yǎng)學(xué)生觀察能力唯物主義追求觀。三、 教材分析通過對波的認(rèn)知及對波的形成過程，最后得出機(jī)械波形成過程中需要的條件，振源傳播的介質(zhì)，從

2、而認(rèn)識到什么是振源，什么樣的才是波傳播介質(zhì)，最后再過渡到波的傳播過程，是介質(zhì)中每個質(zhì)點間相互作用，而質(zhì)點并不隨波遷移，只傳播運(yùn)動形成和傳播能量的過程。從而讓學(xué)生認(rèn)識到波的區(qū)別，橫波及縱波各自的特點，進(jìn)而掌握波的形成規(guī)律【教學(xué)重點與難點】 重點：波的傳播過程難點：如何尋找橫波的形成的周期性和運(yùn)算公式及運(yùn)算依據(jù) 教學(xué)之前用百度在網(wǎng)上搜索機(jī)械波的相關(guān)教學(xué)材料，找了很多教案作參考，了解到教學(xué)的重點和難點，確定課堂教學(xué)形式和方法。然后根據(jù)課堂教學(xué)需要，利用百度搜索在搜索到有關(guān)生活中機(jī)械波的視頻，現(xiàn)場放給學(xué)生觀看，加深印象。四、 教學(xué)方法思考探究觀察分析：什么樣的是波？有哪些現(xiàn)象屬于波？波有哪些特點和規(guī)律

3、？ 五、 教學(xué)過程一、 復(fù)習(xí)提問 師： 振動是否就是指簡諧振動？物體作簡諧振動時具有什么特征？ 生：振動不一定就是簡諧振動。只有振動物體所受的回復(fù)力滿足F=-KX,或者加速度a=-k/mx時，這樣的震動才是簡諧振動。二、引入新課一物體（或質(zhì)點）在受到一個大小與位移成正比，方向與位移方向相反的回復(fù)力作用時，就會做簡諧振動。如果做簡諧振動的物體（質(zhì)點）與周圍的物體（或質(zhì)點）有互相作用，那么它的振動對周圍物體（或質(zhì)點）會有什么影響？讓我們一起來研究這個問題。百度搜索視頻：天安門升起的國旗迎風(fēng)飄揚(yáng)的過程百度搜索視頻：運(yùn)動員跳水過程中水紋的擴(kuò)張放大視頻新課教學(xué)1、 波的形成和傳播過程師：如果往平鏡的水面

4、投一小石子或在水邊用小木棍周期性的擊打水面，將會看到什么現(xiàn)象？生：水面上會形成水波，從石子的落點或木棍的打擊處向外傳去。演示1 取一段中間拴有紅繩的橡膠管，把管的一端固定，另一端握在手中，并把它松松地放在較長的桌面上（將兩張學(xué)生雙人桌接在一起），手握住管子令其一端上下振動，如教科書第206頁圖711（甲）所示。師：誰能描繪一下鎖見到的現(xiàn)象？百度搜索視頻：跳床比賽視頻生：回答演示2利用教科書所示的彈簧縱波演示器，演示縱波的形成和傳播。使金屬球在鋼片彈力作用下，沿螺旋彈簧方向左右振動。師：螺旋彈簧在金屬球作用下發(fā)生了什么現(xiàn)象？生：回答教師指出：在生活中也有類似的情況。人在說話、唱歌和吶喊時，聲帶不

5、停地振動，會使附近的空氣產(chǎn)生疏密不均的狀態(tài)，這種疏密不均的狀態(tài)就會在空氣中由聲帶附近向遠(yuǎn)處傳去，形成疏密相同的疏密波。從以上的現(xiàn)象和演示可以看出：（1）由于外來的擾動，在水、橡膠管、螺旋彈簧和空氣中的某一點會引起振動，而這點的振動又會沿這些物體傳播。我們把開始振動的點叫波源，傳播振動的媒介物質(zhì)叫媒質(zhì)。機(jī)械振動在媒質(zhì)中的傳播叫做機(jī)械波。因此可以說，振動式產(chǎn)生波的原因，而波是振動在媒質(zhì)中的傳播，有振動不一定有波存在，還必須有傳播振動的媒質(zhì)，但有波則一定有引起波的振源。（2）如對波動進(jìn)行按較仔細(xì)的觀察就會發(fā)現(xiàn)，媒質(zhì)中本來靜止的質(zhì)點會隨波振動，不管是橡膠管上的凸凹波，還是螺旋彈簧上的疏密波中，各質(zhì)點只

6、在其原來的平衡位置附近做往復(fù)振動，質(zhì)點本身不隨波向波的傳播方向移動，表明媒質(zhì)只把振動這種運(yùn)動形式以波的形式傳出去，而質(zhì)點本身不會沿波的方向隨波一起傳出去。（3）原來靜止的質(zhì)點，隨波的傳來而開始振動，這表明它獲得了能量。質(zhì)點獲得的能量是從波源傳來的，故在波傳播振動的同時，也就把波源的能量傳遞出去。因此也可以說，波是傳播能量的一種形式。2、 橫波和縱波按照質(zhì)點的振動方向和傳播方向的關(guān)系，可以把波分成橫波和縱波。 百度搜索視頻：地震的形成視頻 在以上實驗中，橡膠管上的凸凹波，是質(zhì)點上下振動，而波沿水平方向傳播，也就是質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直，我們稱這種波叫橫波。其凸起部分叫波峰，凹陷部分叫波

7、谷。 在螺旋彈簧的疏密波中，質(zhì)點左右振動，波向右傳播，也就是質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上，這種波叫做縱波。在縱波中，質(zhì)點分布較密的部分叫密部，較疏的部分叫疏部。3、 橫波的傳播規(guī)律（教師出示“沿繩傳出的凹凸相同的波“的教學(xué)掛圖）為了便于分析和研究波的形成和傳播過程，我們把媒質(zhì)看作由大量質(zhì)點組成的物質(zhì)，而每個質(zhì)點由演示器或圖中的一個小球來表示。媒質(zhì)中任一點都不發(fā)生振動時，表示質(zhì)點的各個小球都處于表示平衡位置的一條直線上（只討論一直線上個質(zhì)點的情況，而其他質(zhì)點的情況與此相同，故不再討論）。當(dāng)媒質(zhì)中的某一質(zhì)點（如演示器中的左邊第一個小球或掛圖中標(biāo)有1的小球）因受到?jīng)_擊而開始振動后，由于質(zhì)

8、點間的相互作用力，使其后的一些質(zhì)點也跟著作相似的振動（受迫振動），又由于質(zhì)點本身具有慣性，故后面的質(zhì)點依次比前的質(zhì)點開始振動的要晚些。為便于討論，我們將第1個質(zhì)點從開始振動后每完成4分之1T的振動時，看后面各質(zhì)點隨前面質(zhì)點振動而振動的情況：當(dāng)?shù)谝粋€質(zhì)點由于受到?jīng)_擊開始向上振動后，由于質(zhì)點間的相互作用。其后的質(zhì)點必依次開始隨第一個質(zhì)點振動；又由于質(zhì)點本身具有慣性，后面的質(zhì)點又依次隨前一質(zhì)點開始振動。第一個質(zhì)點在開始運(yùn)動的第一個4分之1T內(nèi)，從平衡位置運(yùn)動到上邊的最大位移處，第二個質(zhì)點比第一個質(zhì)點晚開始運(yùn)動，它已離開平衡位置正向上運(yùn)動，而第四個質(zhì)點恰好要離開平衡位置向上運(yùn)動，這時質(zhì)點恰好要離開平衡

9、位置向上運(yùn)動，這時質(zhì)點4的運(yùn)動與質(zhì)點1開始運(yùn)動時的運(yùn)動狀況完全相同。（按以上分析，邊講邊把演示器的各個小球撥至相關(guān)位置，并一一對應(yīng)地畫在圖上。其圖形如書中圖示。然后讓學(xué)生按上述方法分析當(dāng)?shù)谝粋€小球在振動到t=T、直到時的情況，并糾正錯誤。）從以上分析可以看出，在波的形成和傳播過程中具有以下規(guī)律：（1）在傳播過程中，總是先（先開始運(yùn)動的質(zhì)點）帶后（后開始運(yùn)動的質(zhì)點），后跟前、運(yùn)動（振動）狀態(tài)向后（沿波的傳播方向）傳。（2）在所畫的表示波的圖像中有一系列的特殊質(zhì)點，這些質(zhì)點在波的傳播過程中，每時每刻的運(yùn)動狀態(tài)都相同。在波上任何兩個相鄰的在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的兩質(zhì)點間的距離叫波長，波

10、長通常以字母表示?？梢?，相鄰的兩波峰（或谷）之間的距離，也是一個波長。（3）根據(jù)波長的定義，從圖中還能看出波在形成和傳播時，波源（質(zhì)點1）每完成4分之1T的振動，其運(yùn)動狀態(tài)就沿波的傳播方向傳出；完成的振動，其運(yùn)動狀態(tài)傳出；波源完成的振動，它的運(yùn)動狀態(tài)以波的形式沿波的傳播方向向后傳出。四 鞏固練習(xí)師：有人說有振動就一定會形成波；有波一定有振動，你認(rèn)為這種說法對嗎？生：回答五、作業(yè)課后試驗（在操場上進(jìn)行） 在拔河繩靠近一端處栓一紅布條，然后把它松弛地放在地上。讓一位同學(xué)（要找力氣大些的男生）用手握住栓有紅布條的一端，用力上下擺動，可以清楚看到凸凹相間的波從繩的一端向另一端傳去。思考：當(dāng)觀察波從繩的一端向另一端傳去時，可以清楚地看到繩上的紅布條并未隨波一起沿傳播方向移動，這說明什么問題？六、板書設(shè)計1、定義：機(jī)械振動在媒質(zhì)中的傳播過程，叫做機(jī)械波。2、形成條件： 有振源； 有傳播振動的媒介物-媒質(zhì)3、波在傳播過程中的特點和規(guī)律隨波傳出的是質(zhì)點的運(yùn)動狀態(tài)，或說波傳出能量，質(zhì)點本身不隨波的傳播而沿波的傳播方向移動。前帶后，后跟前，運(yùn)動狀態(tài)向后傳。質(zhì)點每完成的振動，其運(yùn)動狀態(tài)沿波的傳播方向傳出。六、 教學(xué)反思本節(jié)課容量很大，教材中有些地方并沒有透徹地說明其主要規(guī)律及變化過程，需要進(jìn)行很深刻、形象具體的展開，向著學(xué)生比較容易接